Cell子刊：美国高校揭示E2F基因突变导致线粒体发生功能障碍
美国伊利诺伊州大学的研究人员对携带一种突变型E2F的果蝇进行研究发现，线粒体最为畸形的果蝇，最能抵抗辐射所诱导的细胞死亡。这项研究同时也揭示E2F转录因子对线粒体产生影响。相关文章发表于2013年11月25日的《Developmental Cell》杂志上。
Cell子刊：美国高校揭示E2F基因突变导致线粒体发生功能障碍
E2F基因编码的蛋白，控制着其他基因，负责起始细胞的程序性死亡。程序性死亡又称凋亡，是大多数细胞的必经之路。在正常的衰老过程中，或者当环境因素(如辐射)损伤了细胞DNA时，细胞都会启动程序性死亡。
研究人员将携带一种突变型E2F的果蝇暴露在辐射之下，发现果蝇体内起始凋亡的基因被激活，但果蝇并没有死亡。“尽管促使细胞死亡的基因已经启动，但还有其他因素阻止了果蝇的死亡，”Frolov说。
他们对这些果蝇的细胞进行了详细研究，发现这些细胞的线粒体出现畸形，且比正常线粒体生产的能量少。研究显示，线粒体最为畸形的果蝇，最能抵抗辐射所诱导的细胞死亡。这项研究揭示了E2F转录因子的新功能，即对线粒体产生影响。
“果蝇的线粒体也受到了E2F突变的影响，无法正常发挥功能，”Frolov说。“而细胞启动程序性死亡，需要线粒体的正常功能。”
研究人员也在人类细胞中发现了同样的现象：缺乏E2F基因的细胞，能够抵抗辐射的影响。Frolov认为，这说明在进化过程中，果蝇与人类的基础细胞功能并没有发生太多的改变。
“我们的研究再次展现了果蝇与人类之间的保守性，说明这一模式生物非常适用于进行癌症研究，”Frolov说。
Frolov及其同事指出，在癌症治疗过程中，放疗对不同患者的效果存在差异，而这一差异很可能与线粒体的功能异常有关。此前也有研究表明，在急性髓细胞白血病的患者中，无力支持凋亡的线粒体，会影响化疗的效果。
“如果能够开发小分子药物，增强这些患者体内的线粒体功能，也许就能够增强放疗的效果，”Frolov说。
原文摘要：
Loss of dE2F Compromises Mitochondrial Function
Aaron M. Ambrus, Abul B.M.M.K. Islam, Katherine B. Holmes, Nam Sung Moon, Nuria Lopez-Bigas, Elizaveta V. Benevolenskaya, Maxim V. Frolov
E2F/DP transcription factors regulate cell proliferation and apoptosis. Here, we investigated the mechanism of the resistance of Drosophila dDP mutants to irradiation-induced apoptosis. Contrary to the prevailing view, this is not due to an inability to induce the apoptotic transcriptional program, because we show that this program is induced; rather, this is due to a mitochondrial dysfunction of dDP mutants. We attribute this defect to E2F/DP-dependent control of expression of mitochondria-associated genes. Genetic attenuation of several of these E2F/DP targets mimics the dDP mutant mitochondrial phenotype and protects against irradiation-induced apoptosis. Significantly, the role of E2F/DP in the regulation of mitochondrial function is conserved between flies and humans. Thus, our results uncover a role of E2F/DP in the regulation of mitochondrial function and demonstrate that this aspect of E2F regulation is critical for the normal induction of apoptosis in response to irradiation.
